第二十三章网格自适应
fluent中自适应网格完善特征允许我们根据数据计算结果来修改网格梳密布置或网格走向。另外，fluent还提供了创建和查看特定应用的自适应方法。下面各部分详细描述了自适应的过程。
23.1，自适应的使用
23.2，自适应过程
23.3，边界自适应
23.4，倾斜度自适应
23.5，等值线的自适应
23.6，区域自适应
23.7，体积自适应
23.8，+y和?y的自适应
23.9，管理自适应注册
23.10，自适应控制
23.11，用修匀和交换方法来改善网格
23.1 自适应的使用
在fluent中非结构化网格特征的两个重要优点是：
跟结构化网格相比减少创建时间
不会带来因插入新的网格点而使其他单元品质变坏
用自适应法完善网格，在网格中如果你需要可以增加网格单元，这样使你更精确地计算流场的特性。当你正确地用了网格自适应方法，那得到的网格对流体计算是最优的，因为这方法能确定哪里加入了有更多网格单元。换句话也就是说，充分地利用了计算的资源由于在结构化网格法中典型出现的不必要的网格单元。而且，在没有完整生成网格条件下，网格完善在计算上的效果就可以实现了。
23.1.1 网格自适应例子
一个很有用的如何网格自适应例子是用来计算通过一个二维涡轮可压缩湍流。图23.1.1描述了环绕叶片的很精细的初始网格。它表面的节点分布能给叶片几何足够的精度，并且不需要进一步地自适应就能正确地计算湍流边界层。在另外一面，在进口和出口的网格和周期性边界层是相对粗糙了。为了确保在叶片通道的流体能合适的计算，我们采用自适应法来完善网格。图23.1.2为自适应后的网格。
尽管这自适应法的过程可根据被计算的流体而变动，但在这里拿一个涡轮喷流的自适应网格的过程来作为一个例子来介绍自适应的过程。注意，尽管这个例子是针对可压缩流体的，但是这一般的步骤同样适用于不可压缩流体。
1、显示等压线的自适应函数来决定一个适当的精度界限值。（参考23.4部分）
2、确定什么样的网格是“优化”的网格，从而确定相应的误差指针。
3、用马赫数作为精度标准，重复步骤1和2，
为完善弱区域网格，可用等总压值作为标准。（参考23.5部分）由于总压损失高的的区域就出现在边界层和弱区，所以这样就可对边界层和弱区域做好标记。
图23.1.1 涡轮喷流自适应前的网格
图23.1.2 涡轮喷流自适应后的网格
4、用自适应注册管理（Manage Adaption Registers）面板来合并三个网格改善注册为一
个注册。（参考23.9部分）
5、为防止已经调整到足够优的边界层网格的数量的增加，我们要限制最小网格单元体
积。
6、改善网格单元，包括自适应注册产生的网格。（参考23.9部分）
7、在Smooth/Swap Grid面板上，执行连续的修匀和交换的迭代运算。
如图23.1.2所示，在叶片通道中和叶片主边的前端的网格看来，倾斜度上网格改善效果是明显的。通过用等总压值的自适应方法，使得弱区的网格更优。
23.1.2自适应准则
在23.1.1部分的涡轮喷流例子中被恰当采用的自适应法完善网格优越性是很大，但是同时我们也要力图避免某些缺陷。下面列出了一些正确采用自适应完善网格的一些准则：
1、表面网格必须足够的好来为表征一些重要的几何特征。例如，在明显弯曲的机翼表
面，如果布置的节点数太少，这样计算效果就会不好。显然，表面总会包含一些含有初始网格的小面，尽管你通过网格的完善增加一些节点。
2、初始网格应该有足够多的网格单元来捕获流场的关键特征。比如，假设你是想预测
在超音速流中围绕一个扁平体的冲击流场的情况。除了有足够的表面计算来反映扁平体的形状特征，初始网格应该有足够多的为了能得到第一次合理的结果。随后的倾斜度自适应可以更好地反映着冲击流并且建立一个独立网格的结果。
3、在进行网格自适应前应该是一个合理收敛的结果。如果你是对一个不正确的计算，
那么自适应增加的网格就会加在错误的区域。但是你必须小心判断自适应前怎么样才是好的收敛的计算结果，因为这是一个在迭代未收敛前进行过早的网格自适应和迭代结果没什么变化时还继续迭代造成的时间浪费两者之间的权衡比较问题。
4、在进行倾斜度自适应时，你必须选择恰当的变量。对于某些流体，这选择是很明确
的。比如，对于在冲击流区域的网格完善时选择压力梯度是一个良好的标准。但是，对于大多数不可压缩流体，压力梯度就不重要了。对不可压缩流体的一个更合适的参数可能是平均速度梯度。如果流体重要特征是湍流剪切流，那么在解决湍动能梯度和湍能扩散问题它就显得重要了。因此这些就可以是恰当的完善网格变量。对于反应流，反应物质的温度和浓度（摩尔分量或这里分量）可以是完善网格的合适变量。
5、差的自适应操作可能会产生不利的效果。其中最常见的一个错误就是在某个特定的
计算区域进行过分完善，这样会造成网格单元体积的太大梯度。这对计算正确性会产生不利的影响。
23.2网格自适应过程
网格自适应过程可以分为两个重要部分。首先，根据在几何和计算数据基础上建立的自适应函数来确定什么样的网格是优什么网格是劣。接着，对网格进行改造以达到“优化”网格的要求。这种调整网格方法的主要的优点是可以建立成熟的自适应函数并且可以在没有改变已存在网格的条件下来实现多种自适应函数。
！在进行自适应过程前，建议你先建立case文件和data文件。这样，如果你产生不理想的网格，你还可以用保存了的文件来重新开始这过程。
在fluent中有两种类型的自适应方法：“conformal”和“hanging node”自适应。默认的方法为hanging node方法，见23.2.2部分。在三角形和四面体网格时候可用conformal 方法，见23.2.3部分。
23.2.1网格自适应和选择寄存器（Adaption and Mask Registers）
调用Mark命令可以建立网格自适应寄存器。之所以称为寄存器是因为它跟在计算器中路径存储寄存器的方式一样。例如，一个自适应寄存器存有一个操作，另一个寄存器中存有第二次操作，并且这些寄存器可以产生第三个寄存器。一个自适应寄存器是基本上是在这领域中每个网格单元的标识符的列表。这些标识符表明一个网格单元是区域中间区域（就是没有标记的），太精细的标记或者是太粗糙的标记。这自适应函数就是用来设定正确的标记符。例如，为了在压力梯度基础上细化单元格，这求解器就会计算每个单元的倾斜度自适应函数。单元的计算值跟细和粗的域值进行对比，并分配合适的标记符，比如下面的例子：网格单元值<粗域值：标记粗化
粗域值<网格单元值<细域值：不用标记，即中间
网格单元值>细域值：标记为细化
这GUI 和文本界面命令产生自适应寄存器来指派网格单元的粗化或细化标记。这些寄存器可以被转化成选择寄存器。选择寄存器不象自适应寄存器，它主要分为两个选择状态：激活和不激活。当自适应寄存器转化为选择寄存器时，标记为细化的网格单元变成激活，而没标记或标记为粗化的网格就变成不激活。你可以用这选择寄存器来把一些网格的自适应限制在某个特定的区域。下面就介绍了这一过程。
图23.2.1 显示了代表自适应寄存器的网格云图（阴影单元是标记了的网格单元）。图23.2.2说明了选择寄存器中的激活网格单元。如果在自适应寄存器中应用（或结合）mask，则形成了带标识符网格单元的新的自适应寄存器，如图23.2.3所示。（注意这个例子不是区分细化标识和粗化标识，因为这里mask是用于两种标识的），关于联合寄存器的更多的信息可参考23.9部分）
图23.2.1 带代表标识了的网格单元的阴影网格单元的自适应寄存器
图23.2.2 带代表激活单元的阴影网格单元的选择寄存器
图23.2.3 从mask的应用建立的新的自适应寄存器
总之，用几何数据，流场的物理特性及这信息的综合来创建自适应寄存器。一旦建立了，自适应寄存器可以被列表，显示，删除，合并，交换，转变，及转化为选择寄存器。
23.2.2Hanging Node 自适应
用hanging node自适应方法产生网格 hanging node是指边和面上的但又不是所有网格共享的边或面上的点的节点，如图23.2.4所示。hanging node 网格自适应方法提供了在带许多不同单元形状的网格上用操作的能力。然而，尽管hanging node方法提供了重要的网格灵活性，但它确实要求额外的存储空间来维持网格自适应操作需要的网格分层。
图23.2.4 一个Hanging node 节点的例子
Hanging node（悬空节点）的细化
通过各向同性细分每个标识符为细化的网格，图23.2.5与23.2.6介绍了下列被支持的网格的细化。
1）一个三角形网格分成4个三角形网格
2）一个四边形网格分成4个四边形网格
3）一个四面体网格分成8个四面体网格。这细化包括修剪四面体的每个角，然后引入最短对角线来细化封闭的八面体。
4）一个六面体分成8个六面体
5）一个楔形体（菱柱）分成8个楔形
6）一个锥体分成6个锥体与4个六面体
为确保正确性，相邻网格没法区别多于一个级别的细化。这样可防止自适应产生过多的网格体积变化（减少截断误差）并且可确保“parent”(原来的)和“child”（细化后的）网格的质心位置相似（减少通量赋值误差）。
三角形四边形
图23.2.5 二维Hanging Node 自适应网格单元类型
Hanging Node 粗化
通过再次引入不激活父级单元来粗化网格，也就是说，粗化子集单元可以回收以前细化的父级网格单元。如果它所有的子网格被标记为粗化，则一个非激活父级单元被回复。你重复应用hanging node 粗化网格最终可收回初始网格。你无法再进一步用hanging node自适应方法来粗化初始网格。但是conformal 粗化网格允许你去掉初始网格点以便减少网格密度。
四面体六面体
楔形/ 菱柱锥体
图23.2.6 三维Hanging Node 网格类型
23.2.3conformal 自适应
细化网格自适应过程没有创造悬空（hanging）节点。相反，所有网格有共同的包括再这些实体上所有节点边或面。这conformal细化过程在边上增加节点并且conformal粗化网格去掉节点并且再次对生成的空腔三角形化。
Conformal 细化
为了细化网格，可以边界或内部面（包括周期性边界面）分成几部分。图23.2.7显示了记为A三角形被分割细化。它是通过对三角形或四面体的边长二等分来细化网格的。这技术有两个好处：这过程是保守的并且它不要求插值要得到新网格计算向量。对倾斜网格的重复细化没有连续增加网格偏斜度。
图23.2.7 通过边长二等分来细化网格单元
这个方案找到任何标记符为细化的网格单元的最长的边。然后访问每个包括那条边的网格单元并且搜索一条更长边。如果任何一个相邻网格有一条更长的边，那就要围绕着新的边搜索一条更长的边。一旦搜索到了最长的那天边，然后就对这边最长的边。尽管这过程保持了用重复操作分成的三角形的品质，它能造成许多没有标记为细化的网格被分割了。比如，图23.2.8显示了标记为细化（用X标记）的初始网格，图23.2.9显示了用细化过程创建的最终网格。
Conformal 网格粗化
通过去掉标识为粗化的网格共同享有的节点，达到网格粗化。如果与这节点连接的所有网格单元都被标识为粗化，那求解器将去掉这节点。每个为去掉而标识的节点都尝试着进行下面局部的三角形化的过程。
1、产生一列有标记节点的单元的列表。去掉这些单元会创造一个必须被三角形化的空
腔。
2、产生一列空腔终的面
3、产生一列在空腔边界上的面
4、如果去掉了一个边界上的节点，产生一个新的边界三角形并且把这些面加入到空腔
上面列表。
5、从空腔中的面列表中，创造了一个新的Delaunay三角形化网格。（在TGrid的用户
帮助中的理论章节，描述Delaunay三角形化）
6、如果这过程成功的话，在区域中初始三角形节点，面和单元都会被删除。
7、为了避免在同一个区域连续的粗化，把与空腔所有有关联的节点从标记节点的列表
中被删除
8、体积平均法计算在新单元中计算变量。
图23.2.8 带开一个细化标识的网格单元的初始网格
图23.2.9 细化后的最终网格
图23.2.10 说明了点n1节点的去除和三角形化。在这个例子中，与这节点连接的包括c1，c2，c3， c4和c5的网格单元列表；空腔内包括f6，f7，f8，f9和f10在内的面的列表；在空腔上包括f1，f2，f3，f4和f5的面的列表。这新的三角形化的面是f11和f12，和新的单元c6，c7和c8。
我们称细化引入的节点为细化节点。细化之前就存在的网格上的节点我们称为初始节点。默认情况下，在粗化过程中只有细化节点能被去掉，但是通过重新设置节点的标记，你就能去掉任何一个节点。关于节点标记的更多的信息可以参考23.10部分。
目前，fluent的版本只有在二维中实现网格粗化方案。
图23.2.10 通过去掉节点和区域三角形化来粗化的网格
23.2.4Conformal和Hanging Node自适应
对大多数问题，hanging node自适应可提供网格自适应的最大灵活性。然而，下面几点可以帮助你在特定的应用中如何选择合适的自适应类型。
1）conformal自适应方法只能用在三角形和四面体网格中，而hanging node自适应方法能用在所有支持的网格形状。
2）hanging node自适应方法比conformal自适应方法在本质上更局部化。在conformal 自适应方法中，许多加入标识单元列表中的许多网格单元可通过分割最长边标准被
细化。对高级网格，初始匹配细化将展示大量细化网格的产生，有时改善许多还远
离有细化标识符的网格。（For highly graded grids, the initial conformal refinement
sweeps tend to exhibit substantial propagation of the cell refinement, sometimes refining
the grid many cells away form the actual cell marked for refinement.）。（通常在本质上
随后的细化是更局部的。）这hanging node 方案仅仅是维持细化水平差异，这也是
有很多限制的。
3）初始网格的联通性被限制在hanging node自适应方案中，但是这conformal自适应方法将修改细化或粗化网格的联通性。用在带周期性行为的非稳态问题（比如，圆
柱后面的脱体点）中，如果你进行连续的细化和粗化，这可能有准确的含意。然而，只有conformal粗化网格才允许你粗化初始网格，并且只有在二维情况下。
4）在三维，hanging node 自适应有一个跟保持网格层次和暂时存储边相关的存储空间补偿。Conformal自适应除了为了增加网格密度而增加的节点，面和单元信息存储
之外就没有多余的存储空间。
23.3边界自适应
如果在边界上要求更多的单元，就可以采用边界自适应来实现。边界自适应函数允许你在选定的边界区域附近标记或细化单元。因为流体相互作用常常出现在这些区域，比如在靠近避免的边界层有很大的速度梯度，所以它可以在靠近一个或多个边界域进行网格细化。
23.3.1边界自适应的例子
图23.2.1显示了一个用边界自适应方法来盖上网格的例子。这网格在阶梯的垂直面上只有两个单元。在跟阶梯垂直面上相关区域的边界自适应增加了单元数目，如图23.3.2所示。注意这过程不能用于增加曲面分解情况。因此，如果在一个表面形状重要的曲面上要求更多网格，更好在读入求解器前就创建了足够节点的网格。
23.3.2边界自适应的步骤
边界自适应有三种不同方法：
1）边界自适应是根据单元离开边界的距离来确定单元数目
2）边界自适应是在单元离开边界的垂直距离基础上
3）边界自适应是在目标边界体积和增长因子的基础上
你可以在边界自适应面板上利用任何一种方法。（见图23.3.3）
每种方法使用的步骤如下：
图23.3.1 自适应前的网格
图23.3.2 边界自适应后的网格
图23.3.3 边界自适应面板
基于单元数的边界自适应
基于根据单元数确定的单元到边界的距离的边界自适应方法的执行一般过程如下：1）在（边界自适应面板）上，在种选择
，在种，选择靠近你象改善网格的边
界域，然后点击。
2）通过点击按钮，打开面板。
3）在面板上，选择，不选择，在
的下拉菜单列表中，选择和。选择
合适的面（只有在三维时），然后点击来看带每个边界单元距离值的
网格单元的位置图。通过显示不同值的范围（在25.1.2部分中描述了），你能
决定你想自适应的网格单元的单元距离。
4）在面板上，在需要值中设定，如果你保留了默认值1，仅仅是这些有边（二维）或面（3维）在指定边界区域
上的网格单元会被做标记或自适应。如果你增加值到2，则带边界距离为2的
网格单元也将被做标识或自适应，依此类推。
5）（可选）如果你想设定任何自适应选项（在23.10部分中描述了），点击
按钮来打开面板。
6）通过在自适应寄存器中设置（它是可操作的，在23.9部分中有描述），点击
来对要细化的单元做标识，或者点击来实现立即细化。
基于垂直距离的边界自适应
基于单元到边界的垂直距离的边界自适应方法的执行一般过程如下：
1）在面板上，在中选择，在
中选择你想要细化单元的边界域，并点击。
2）通过点击按钮来打开面板。
3）在面板上，选择，不选择，选择
并在的下拉菜单中选择
，选择合适的表面（仅在三维中），并点击来查看带每个垂直距离值的单元的位置。通过显示不同的值范围（在25.1.2部分中有描述），你能决定哪些垂直距离的单元要被自适应。
4）在面板中，设定到你想要的值。带到选定的边界域的垂直距离少于和等于这个值的单元将被做标记和自适应。
5）（可选）如果你想设定任何自适应选项（在23.10中有叙述），点击按
钮打开面板。
（6）通过在自适应寄存器中设置（它是可操作的，在23.9部分中有描述），点击来对要细化的单元做标识，或者点击来实现立即细化。
基于目标边界体积的边界自适应
边界自适应允许你基于目标边界单元体积和一个指数增长函数来实现细化网格。这允许你产生带有靠近选定壁面的目标体积单元和进一步从壁面得到的指数增大（或缩小）单元的网格。标识细化网格单元基于下面方程：
其中，标识单元体积，标识选定的边界体积（），是
指数增长因子（），是单元质心到选定的边界间的垂直距离，
是单元目标体积。
边界细化类型的一般程序如下：
1）在面板上，在中选择，设定
和想要体积值的，在下拉菜单，选择你想应用的边界域，并且点击。
2）通过点击按钮来打开面板。
3）在面板上，选择，不选择，选择
并在的下拉菜单中选择
，选择合适的表面（仅在三维中），并点击
来查看目标体积的等值线。你能修改任何一个输入的值（，
和（或）），在面板上，然后重新显示等值线图来查看修改的目标体积的分布。
4）（可选）如果你想设定任何自适应选项（在23.10中有叙述），点击按钮打开面板。
5）在自适应寄存器中设置（它是可操作的，在23.9部分中有描述），点击
来对要细化的单元做标识，或者点击来实现立即细化。
23.4梯度自适应
梯度自适应函数允许你基于选择场变量的梯度（未分配Laplacian）标记单元或调整网格。
23.4.1梯度自适应方法
自适应方法网格细化的主要目标是在数值计算中有效地降低数值误差，不幸的是，由于在自适应的网格中正确估计和模拟这误差的复杂性，点插入自适应方案的直接误差估计是困难的。假设最大误差出现在高梯度区域，易于获得的运动流场的物理特征用来推进网格自适应过程。FLUENT采用均布自适应技术是通过一个标尺长度乘以选择计算变量的未分配Laplacian【256】。这标尺长度是单元体积的平方根（二维）或立方根（三维）。标尺长度的引入就允许计算强和弱的扰流，增加更加准确计算的潜力。然而，在
面板上（详见23.10部分）通过改变梯度，
你能减少和降低体积权重。例如，在二维中的梯度函数可表示成下面形式：
其中，是误差指针，是单元面积，是体积梯度权重（gradient volume weight），
是你想要的流场变量的undivided Laplacian。跟全体积权重相应的体积梯度权重的默认值是一致的；0值将消除体积权重；在0与1之间的值是采用合适的体积权重。
在梯度自适应函数中可用任何一个流场变量作等值线。有趣的是，这些标量函数包括数值计算的几何和物理特征。因此，另外，对物理特征的传统自适应，比如速度，你可以选择适应网格单元体积场来减少单元体积的快速变化。
23.4.2梯度自适应例子
围绕圆柱的超音速流的计算是一个梯度自适应的很好的例子。图23.4.1所示的初始网格是很粗糙的，甚至它还么有足够的网格单元数来描述圆柱的形状。在圆柱前端的网格太粗糙了以至于没法解决圆柱前端的冲击尾流。在这个例子中，因为在冲击区有一个压力的跳跃，很显然在这里压力作为梯度自变量的一个合适的变量。然而在恰当的计算之前有必要进行几步自适应。图23.4.2所示为自适应后的网格。
就象上面例子一样涉及非连续性的混合层可以说是一个对不可压缩流体的梯度自适应的典型应用。
23.4.3进行梯度自适应的步骤
在梯度自适应面板（见图23.4.3）上你可进行梯度自适应。
执行梯度自适应的一般过程如下：
1）在面板上，在的下拉菜单中选择想要的计算变量，然后点击。
图23.4.1 非流线形体自适应前的网格
图23.4.2 非流线形体进行梯度自适应后的网格
图23.4.3 梯度自适应面板
2）通过点击按钮，打开面板
3）在面板上，选择，不选择，选择
，并在的下拉菜单中选择，选择合适的
表面（仅在三维中），并点击来查看每个带梯度值的单元的位置。通过显示不同范围的值（见25.1.2部分的描述），你能觉得你想要自适应网格的梯度范围。
4）在这面板上，选择。在带这个值上以上的梯度值的单元就会被做标识或细化。
5）如果你想粗化网格，在中设置0值。带在这个确定的值以下的梯度值的单元就会被标识或粗化。
注意如果你用hanging node自适应（默认的）方法，你将不能创建比初始网格更粗的网格。为此，你必须使用conformal 自适应方法。还要注意的是conformal粗化只能用在二维或轴对称几何体中的。详细参考23.10部分。
6）（可选）如果你想设定任何自适应选项（在23.10中有叙述），点击按钮
打开面板。
7）在自适应寄存器中设置（它是可操作的，在23.9部分中有描述），点击
来对要（细化或粗化）自适应的单元做标识，或者点击来实现立即细化。如果你想要不进行细化或粗化，或者要进行细化或粗化，你可以在做标识或自适应前关掉
或选项。
23.5等值自适应
一些流体可以包括一些容易用某个量的值识别的流动特征。例如，尾流就出现了一个明显的总压差，并且射流是可用相对高速流层来识别。由于这些包括重要流动量（比如在湍流中
的和量）的大梯度，与在单个流动变量梯度上改善网格相比它可能是更方便地在相对
流动量上用一个等值自适应。
等值自适应函数允许你在一个的被选择流场变量函数的确定范围的之内或之外标记或完善网格。这网格能基于几何与（或）计算矢量数据上被细化或细化标记。特别是，在流场变量的显示列表的任何量能被用来等值自适应。一些关于你如何使用等值标识/自适应特性列于下面：
1）用等值或二次函数创建mask
2）修改有在一确定范围内的速度大小的网格单元
3）可以快速标记并显示带在决定哪里进行数值计算的需求范围之外的压力或连续性残差的单元。
用等值自适应函数的方法来计算每个单元的特定值（速度，二次函数，x轴质心，等），然后访问每个有值在规定范围之内（或之外）的细化标记的网格。
23.5.1等值自适应例子
等值自适应发挥作用的一个问题作为例子，见图23.5.1。用等x速度线显示一个喷射问题的网格。基于x方向速度的等值自适应只允许在在喷射下的网格细化，结果见图23.5.2。！当为了防止产生大的单元体积梯度而对等值进行自适应时必须要小心。象23.1部分有介绍，这能影响精确性和防碍收敛。一个方法是通过调整单元体积的大梯度来调整单元体积的变化，这在23.7.2部分中有介绍。
23.5.2执行等值自适应的步骤
在面板上你开始执行等值自适应（见图23.5.3）
下面列出了等值自适应方法的一般步骤：
1）在面板上，在的下拉菜单中选择你想要的计算
变量，并点击来打开最大和最小流场。
2）选择选项并设置和的值。
如果你选择，带在和之间的等值的单元就会被做标记或
调整。
②如果你选择，拿带小于或大于的单元就会被做标记或
调整。
图23.5.1 自适应前跟等x速度线一起显示的喷射网格
图23.5.2 等值自适应后的喷射的网格
图23.5.3 面板
3）（可选）如果你想设定任何自适应选项（在23.10中有叙述），点击按钮打
开面板。
4）在自适应寄存器中设置（它是可操作的，在23.9部分中有描述），点击
来对要自适应的单元做细化标识，或者点击来实现立即细化。
23.6区域自适应
许多网格生成器生成随着离开边界距离增加而迅速增大的单元体积的网格。而这实际上可避免一些过密网格，如果网格没有足够的精细而不能解决流动问题，那么这就会引起一些问题。但是如果在某个计算区域要求更细网格，那么网格就可以用区域自适应方法来满足要求。
区域自适应函数是在一个通过鼠标或文本输入方式定义的内部或外部区域中标记或细化网格。目前，可细化或标记的网格可以是内部或外部的一个六面体（或在二维中的四边形），一个球形（在二维中是圆形）或这个圆柱。基于区域的标记或自适应特征对直觉要求好的计算结果的细化区域（比如钝体流场的尾流区域）是特别有用的。另外，你能区域标记或创建能用来限制细化或粗化程度的自适应选择寄存器。
23.6.1一个区域定义
区域自适应函数的一个基本的方法是首先定义一个六面体（四边形），球形（或圆形），或圆柱区域。你将通过输入定义了对角线的相应的两点来定义六面体。通过输入相应的球的中心和半径来定义球形（或圆形），为了定义圆柱，你将确定定义了圆柱中心轴的相应的点
和半径。在三维中，这就定义了一个圆柱。在二维中，你将有一个任意方向的长等于圆柱轴线长并且宽等于半径的矩形。采用圆柱选项定义的一个矩形不同于一个用四边形选项定义的矩形，因为前者可以是在主体中的任意方向，而后者必须是跟坐标轴并排的。
你可以在合适的真实体场输入精确的坐标也可以用鼠标在网格和计算场的显示中或者选择位置。区域定义好了之后，内部/外部确定区域每个有质心的网格将被做细化标记。23.6.2区域自适应例子
图23.6.1显示了一个围绕一扁平机翼的流动计算用而创建的网格。这网格在机翼表面附近很精细，以便计算粘性影响区域。然而，网格从机翼往外增长很快，出现在翼的吸入表面分离的流动情况就很难预测。围绕这个问题，网格在围绕这翼的圆域（用鼠标探测器选择）内进行调整。结果如图23.6.2所示。注意当区域自适应进行时，它会限制自适应的最小网格体积（23.10部分中有叙述）以防止在靠近表面出现很小的网格单元而要进一步的调整。
图23.6.1 平机翼自适应前的网格
ansys教程之自适应网格划分 [摘要]：ANSYS程序提供了近似的技术自动估计特定分析类型中因为网格划分带来的误差。（误差估计在ANSYS Basic Analysis Procedures Guide第五章中讨论。）通过这种误差估计，程序可以确定网格是否足够细。如果不够的话，程序将自动细化网格以减少误差。这一自动估计网格划分误差并细化网格的过程就叫做自适应网格划分，然后通过一系列的求解过程使得误差低于用户指定的数值（或直到用户指定的最大求解次数）。 自适应网格划分的先决条件 ANSYS软件中包含一个预先写好的宏，ADAPT.MAC，完成自适应网格划分的功能。用户的模型在使用这个宏之前必须满足一些特定的条件。（在一些情况下，不满足要求的模型也可以用修正的过程完成自适应网格划分，下面还要讨论。）这些要求包括： 标准的ADAPT过程只适用于单次求解的线性静力结构分析和线性稳态热分析。 模型最好应该使用一种材料类型，因为误差计算是根据平均结点应力进行的，在不同材料过渡位置往往不能进行计算。而且单元的能量误差是受材料弹性模量影响的。因此，在两个相邻单元应力连续的情况下，其能量误差也可能由于材料特性不同而不一样。在模型中同样应该避免壳厚突变，这也可能造成在应力平均是发生问题。 模型必须使用支持误差计算的单元类型。（见表3－1） 模型必须是可以划分网格的：即模型中不能有引起网格划分出错的部分。 表3-1 自适应网格划分可用单元 2-D Structural Solids PLANE2 2-D 6-Node Triangular Solid PLANE25 Axisymmetric Harmonic Solid PLANE42 2-D 4-Node Isoparametric Solid PLANE82 2-D 8-Node Solid PLANE83 Axisymmetric Harmonic 8-Node Solid
ALE adaptive mesh单元： AC1D2, AC1D3, AC2D3, AC2D4, AC2D6, AC2D8, AC3D4, AC3D6, AC3D8, AC3D10, AC3D15, AC3D20, ACAX3, ACAX4, ACAX6, ACAX8 CPS4, CPS4T, CPS3 CPE4, CPE4H, CPE4T, CPE4HT, CPE4P, CPE4PH, CPE3, CPE3H CAX4, CAX4H, CAX4T, CAX4HT, CAX4P, CAX4PH, CAX3, CAX3H C3D8, C3D8R, C3D8H, C3D8RH, C3D8T, C3D8HT, C3D8RT, C3D8RHT, C3D8P, C3D8PH, C3D8RP, C3D8RPH 从列表来看，ALE自适应网格不适用于壳（S4、S4R等），另外对于实体单元也不适用于四面体（C3D4）。 问题1: The requested number of domains cannot be created due to restrictions in domain decomposition. 措施：job---Editjob---Parallelization---Number of domains: 设为1 问题2：ALE算法和CEL算法有什么区别？ 措施：①CEL只能用于explicit，AEL在implicit（声畴、冲蚀、磨损）和explicit都能用； ②ALE方法最初出现于数值模拟流体动力学问题的有限差分方法中。这种方法兼具 Lagrange方法和Euler方法二者的特长，即首先在结构边界运动的处理上它引进了 Larange方法的特点，因此能够有效的跟踪物质结构边界的运动；其次在内部网格 的划分上，它吸收了Euler的长处，即是使内部网格单元独立于物质实体而存在， 但它又不完全和Euler网格相同，网格可根据定义的参数在求解过程中适当调整 位置，使得网格不致出现严重的畸变。 CEL是欧拉-拉格朗日耦合，用于固体液体之间的耦合。 说法1：ALE是arbitary lagrange euler 算法 CEL couple lagrange euler 流固耦合的设置应该不属于算法的范畴 问题3：为什么odb转换输出坐标系后，只有S11等应力分量改变，而像Mises Equivalent 等都不变呢？ 措施：①看变量情况：S11指的是沿一方向的力，改了坐标系，值也会变。 但是如果是CPRESS，接触压力的话，它是指垂直于接触面上的力，与你的坐标没有关系，这样，你改了坐标系，自己它不会变。 其它的变量如mises等同理。
!ANSYS命令流学习笔记12-自适应网格及其在WB中运用的对比 !学习重点： !1、网格收敛的重要性 由于应力集中（区别于应力奇异）的存在，在结构不连续处存在应力较大，而且随着网格质量数量的增加，应力值趋于收敛，据说收敛与否的应力差值可以很大，所以说重要细节结构的网格收敛十分重要。 !2、WorkBench中网格收敛的实现 WorkBench中在solution选项中设置网格循环次数，关键点网格优化系数，在求解结果选项下插入convergence，定义deformation或者stress的收敛系数。 计算前后的网格对比 虽然六面体网格变成四面体网格进行细分，但是初始网格划分的尺寸，对结果仍然有一定影响。而且优化的方式和APDL中也有一定差异，此例与APDL结果相同，是有一定运气成分。此处如果网格继续细化，肯定是fix处的尖角处应力奇异。（所以如何指定优化区域也是个问题） !3、APDL中网格收敛的实现 (1) 建模，注意不要划分网格，而且3D模型只能使用4面体单元网格； (2) 加载边界条件，由于没有网格，边界条件只好由面或者线确定； (3) 启动ADAPT宏命令，指定能量收敛误差，最大循环次数，网格优化系数；看起来很厉害的样子，但是使用方法和命令一样，只是输入命令框的不提示有此命令存在；. (4) 后处理查看结果。 !4、对网格收敛的一些疑问 (1) 宏命令调用：通过help文件查询到ADAPT的命令含义，但是不懂宏的内容，权且当做命令处理。 (2) ADAPT收敛误差：help中说是结构能量误差（SEPC），如果在热分析是热能量误差（TEPC），SEPC等效于应变能量误差（strain energy error ）。由于APDL和WorkBench收敛准则的不同，收敛结果无法对应，不明所以。 (3) 网格划分方式：实体单元只能采用非结构化网格形式，WB和APDL都是如此，WB 即使划分了结构和单元也会无效；但是APDL和WB指定网格初始尺寸有意义？；虽说非结
加密网格的话有两种参考标准一种是y+值，一种是y*值，一般来说，要加密网格主要是为了是y+值满足需求，具体的情况看楼主你的需要... 根据y+值来加密网格的步骤如下：运行fluent，导入cas and dat 文件后，点击adapt——Yplus/Ystar..。，之后出现选择界面，一般情况可以保持默认界面，当然也可以根据自己的需求选择选项，一般type项选择Yplus，然后点击compute，在min及max项会出现你的选择壁面的Y+值，在其下方，有minallowed 和maxallowed，输入你所需要的Y+值范围，点击Mark按钮，会标记出不符合要求的部分，然后点击adapt，就可以了，这部分区域的网格会加密，以适应你的要求 Y*的步骤也是这样的 但是前提是要知道你的计算的y+值范围，而这个值一般是估计值，且跟计算有关的，是个不确定量，所以一般只作参考用 希望能帮到你......另外，希望给加分啊，呵呵 追问 我点完adpat，Yplus/Ystar这个是灰的，不能点。。 回答 额，你计算了吗或者说你导入的是cas & dat 文件吗如果不是，你都没 有一个y+值的范围，怎么可能让软件给你加密网格...（这是基本条件）追问 当然计算了，我保存完再导入cas& dat也不行 回答 那你试试计算完，直接点adapt试试.....还真没遇到过你说的情况 追问 adapt都能点只是里面的Yplus/Ystar不能点，是灰色的 fluent里的常见问题（一） (2011-02-26 09:44:43) 1什么叫松弛因子松弛因子对计算结果有什么样的影响它对计算的收敛情况又有什么样的影响 1、亚松驰（Under Relaxation）：所谓亚松驰就是将本层次计算结果与上一层次结果的差值作适当缩减，以避免由于差值过大而引起非线性迭代过程的发散。用通用变量来写出时，为松驰因子（Relaxation Factors）。《数值传热学-214》 2、FLUENT中的亚松驰：由于FLUENT所解方程组的非线性，我们有必要控制的变化。一般用亚松驰方法来实现控制，该方法在每一部迭代中减少了的变化量。亚松驰最简单的形式为：单元内变量等于原来的值加上亚松驰因子a 与变化的积, 分离解算器使用亚松驰来控制每一步迭代中的计算变量的更新。这就意味着使用分离解算器解的方程，包括耦合解算器所解的非耦合方程（湍流和其他标量）都会有一个相关的亚松驰因子。在FLUENT中，所有变量的默认亚松驰因子都是对大多数问题的最优值。这个值适合于很多问题，但是对于一些特殊的非线性问题（如：某些湍流或者高Rayleigh数自然对流问题），在计算开始时要慎重减小亚松驰因子。使用默认的亚松驰因子开始计算是很好的习惯。
ANSYS自适应网格划分 (1) 何为网格自适应划分？ ANS YS程序提供了近似的技术自动估计特定分析类型中因为网格划分带来的误差。（误差估计在ANSYS Basic Analysis Procedures Gui第五章中讨论。）通过这种误差估计，程序可以确定网格是否足够细。如果不够的话，程序将自动细化网格以减少误差。这一自动估计网格划分误差并细化网格的过程就叫做自适应网格划分，然后通过一系列的求解过程使得误差低于用户指定的数值 （或直到用户指定的最大求解次数）。 自适应网格划分的先决条件 ANSYS软件中包含一个预先写好的宏，ADAPT.MAC完成自适应网格划分的功能。 用户的模型在使用这个宏之前必须满足一些特定的条件。（在一些情况下，不满足要求的模型也可以用修正的过程完成自适应网格划分，下面还要讨论。）这些要求包括： 标准的ADAPT过程只适用于单次求解的线性静力结构分析和线性稳态热分析。模型最好应该使用一种材料类型，因为误差计算是根据平均结点应力进行的，在不同材料过渡位置往往不能进行计算。而且单元的能量误差是受材料弹性模量影响的。因此，在两个相邻单元应力连续的情况下，其能量误差也可能由于材料特性不同而不一样。在模型中同样应该避免壳厚突变，这也可能造成在应力平均是发生问题。 模型必须使用支持误差计算的单元类型。 模型必须是可以划分网格的：即模型中不能有引起网格划分出错的部分。 自适应网格划分可用单元 2-D Structural Solids PLANE2 2-D 6-Node Triangular Solid PLANE25 Axisymmetric Harmonic Solid
1.读入文件 .file--read--case找到.msh文件打开 2.网格检查 grid-check 网格检查会报告有关网格的任何错误，特别make sure最小体积不能使负值；3.平滑和交换网格 . grid-smooth/swap---点击smooth再点击swap,重复多次； 4.确定长度单位 grid-scale---- .在units conversion中的grid was created in中选择相应的单位， .点击change length units给出相应的范围，点击scal,然后关闭； 5.显示网格 .display--grid 建立求解模型 1.define-models-solver(求解器) 2.设置湍流模型 .define-models-viscous 3.选择能量方程 define-models-energy 4 设置流体物理属性 define-materials,进行设置，然后点击change/create,弹出的对话框点NO。 可以从材料库database选择材料和拷贝属性，也可以在properties栏编辑属性，然后点击change/create。 5设置边界条件 define-boundary conditions，根据给定条件设置 6.求解 solver-initialize-initialize computer from列表中选择要计算的点，点击init，close 7监控 display-monitors--surface 设置surface monitors的个数，勾选plot，点击define，在这里面修改和选择一些选项； 然后保存：file-writer-case 7 迭代 .solver --iterate，会出现检测结果 8,显示计算结果 .8.1 利用不同颜色显示速度分布display--contours，勾选filled（就是填充），在contours of 选择，点击computer，点击display。 ..可以选择速度场，温度场，速度矢量场（这个注意，在style 中选择arrow，scale需要自己填），等压力线（levels可以选择条数） 9.创建XY曲线图 plot-XY plot， 10.可以自定义函数 define---custom field function中输入，然后在new funtion name中输入名字，点
一、基本有限元网格概念 1.单元概述 几何体划分网格之前需要确定单元类型。 单元类型的选择应该根据分析类型、 形状特征、 计算数据特点、精度要求和计算的硬件条件等因素综合考虑。 为适应特殊的分析对象和边界 条件，一些问题需要采用多种单元进行组合建模。 2?单元分类 选择单元首先需要明确单元的类型，在结构中主要有以下一些单元类型： 平面应力单元、 平面应变单元、轴对称实体单元、空间实体单元、板 单元、壳单元、轴对称壳单元、杆单 元、梁单元、弹簧单元、间隙单元、质量单元、摩擦单元、刚体单元和约束单元等。根据不 同的分类方法，上述单元可以分成以 下不同的形式。 3. 按照维度进行单元分类 根据单元的维数特征，单元可以分为一维单元、二维单元和三维单元。 一维单元的网格为一条直线或者曲线。 直线表示由两个节点确定的线性单元。 曲线代表 由两个以上的节点确定的高次单元， 或者由具有确定形状的线性单元。 杆单元、梁单元和轴 对称壳单元属于一维单元，如图 1?图 3所示。 二维单元的网格是一个平面或者曲面，它没有厚度方向的尺寸。这类单元包括平面单元、 轴对称实体单元、板单元、壳单元和复合材料壳单元等，如图 4所示。二 维单元的形状通 常具有三角形和四边形两种， 在使用自动网格剖分时， 这类单元要求的几何形状是表面模型 图1捋果詰柯与一维杆单无犠型（直豉） &2桁舉第构石一隼杆早死撲型（曲线） B3毀姑构与一纯梁单元除世（直疑和呦疚〕
或者实体模型的边界面。采用薄壳单元通常具有相当好的计算效率。
洞丨伍金哉钩和潯壳社电 三维单元的网格具有空间三个方向的尺寸，其形状具有四面体、五面体和六面体，这类单元 包括空间实体单元和厚壳单元，如图5所示。在自动网格划分时，它要求的是几何模型是实 体模型（厚壳单元是曲面也可以）。 图5三址乙勺久和父侬草无 4. 按照插值函数进行单元分类 根据单元插值函数多项式的最高阶数多少，单元可以分为线性单元、二次单元、三次 单元和更高次的单元。 线性单元具有线性形式的插值函数，其网格通常只具有角节点而无边节点，网格边界为直线或者平面。这类单元的优点是节点数量少，在精度要求不高或者结果数据梯度不太大 的情况下，采用线性单元可以得到较小的模型规模。但是由于单元位移函数是线性的，单元 着应力突变，如图6所示。 S6錢41吕节点点单无fu节庖实体羊元
Fluent动态网格自适应详解 动态网格自适应用于，瞬态求解计算时，按照一定方法动态的加密某一区域，以实现对该区域物理变量的高精度捕捉。 比如，利用VOF计算液流雾化时，连续的流体会雾化成细小的液滴，且液滴的大小和位置是时时变化的，此时就要用动态网格自适应，去动态的捕捉液滴的位置，并相应的加密此处网格，用以更精确的捕捉液滴的形状。如下： 1，网格自适应设置 Method-gradient：一般选择gradient（梯度）自适应方法，本方法可以有效的捕捉两相交界面处的网格，便于更好的细化此处网格。 Coarsen threshold：粗化阀值。这个数值的意思是，低于这个阀值的网格将被标记并粗化，还原成原来的网格。也就是说当液滴运动到其他位置后，之前位置被细化的网格将被粗化，还原成原来的粗网格。如果这个值设为0，那么所有被细化的网格将不会被粗化，也就是不会被还原成原来的粗网格。只有这个值大于0，粗化才有意义。如本案例中，粗化阀值为0.001，也就是从体积分数梯度的：MIN(1.42E-14)到0.001，这之间的网格将被粗化，还原成原来的网格。 Refine Threshold：细化阀值。这个数值的意思是，高于这个数值的网格将被标记并细化。拿本案例来说，体积分数梯度大于这个数值的位置，网格才被加密。 Dynamic：选择这个按钮，说明是在瞬态仿真中，要时时的去细化网格。瞬态网格自适应，必须选择这个按钮才有效果。 Interval：这个数值的意思是，细化网格的频率。如果数值为1，就是每个时间步长都要进行网格自适应计算。数值为10，就是每10个步长进行一次网格自适应计算。 Normalization：包括三种正规化方法。Standard、scale和normalize，当进行瞬态网格自适应计算时，推荐scale和normalize。
FLUENT模拟中的关键问题与数据后处理以混合问题为例： 一、自定义函数（p57） 使用命令：Define>Custom Field Function 打开自定义函数设计对话框： 以定义速度水头为例： 显示自定义函数的数值分布： 使用命令：Display>Contours… 取消Filled选项，保留其它默认设置，点击Display 点击Close,结果见下图：
二、使用二阶离散化方法重新计算 为了提高计算精度，对于计算当中的变量可以在离散格式中，提高其精度：1）使用命令：Solve>Controls>Solution 在条目下，选择能量项，并选择，此时要修改相 应的能量方程的松弛因子为 0.8。 点击OK。 2）再进行200次计算： 得到的结果明显改善：
提高精度后的结果和前的结果比较 三、 自适应网格 FLUENT 设置自适应网格的目的是为了提高计算精度。 1. Display>contours…，选择温度作为显示对象； 2. 取消node values 选项，再点击display ，看到单元边界不光滑，即梯度很 大，其范围也会显示出来；
从图中可以明显的看到，单元间边界很不光滑了。为了改进梯度变化较大的区域的精度，我们必须建立梯度比较大的网格组合，以便于细分网格，提高计算精度。 3.在contours of 下拉菜单中，选择adption…和adaption function; 显示用于改进计算精度的网格图： 取消node values选项；点击display;
4.把梯度范围大于0.01的显示出来， 取消Options项下的Auto Range,设定min为0.01，把梯度大于0.01的边界节点显示出来： 如果把min设置为0.005，网格数量明显增加：
自适应网格划分 何为网格自适应划分？ ANSYS程序提供了近似的技术自动估计特定分析类型中因为网格划分带来的误差。（误差估计在ANSYS Basic Analysis Procedures Guide第五章中讨论。）通过这种误差估计，程序可以确定网格是否足够细。如果不够的话，程序将自动细化网格以减少误差。这一自动估计网格划分误差并细化网格的过程就叫做自适应网格划分，然后通过一系列的求解过程使得误差低于用户指定的数值（或直到用户指定的最大求解次数）。 自适应网格划分的先决条件 ANSYS软件中包含一个预先写好的宏，ADAPT.MAC，完成自适应网格划分的功能。用户的模型在使用这个宏之前必须满足一些特定的条件。（在一些情况下，不满足要求的模型也可以用修正的过程完成自适应网格划分，下面还要讨论。）这些要求包括： 标准的ADAPT过程只适用于单次求解的线性静力结构分析和线 性稳态热分析。 模型最好应该使用一种材料类型，因为误差计算是根据平均 结点应力进行的，在不同材料过渡位置往往不能进行计算。 而且单元的能量误差是受材料弹性模量影响的。因此，在两 个相邻单元应力连续的情况下，其能量误差也可能由于材料 特性不同而不一样。在模型中同样应该避免壳厚突变，这也 可能造成在应力平均是发生问题。 模型必须使用支持误差计算的单元类型。（见表3－1） 模型必须是可以划分网格的：即模型中不能有引起网格划分 出错的部分。 表3-1 自适应网格划分可用单元 2-D Structural Solids PLANE2 2-D 6-Node Triangular Solid PLANE25 Axisymmetric Harmonic Solid PLANE42 2-D 4-Node Isoparametric Solid PLANE82 2-D 8-Node Solid PLANE83 Axisymmetric Harmonic 8-Node Solid 3-D Structural Solids
ANSYS自适应网格划分(1) 何为网格自适应划分？ ANSYS程序提供了近似的技术自动估计特定分析类型中因为网格划分带来的误差。（误差估计在ANSYS Basic Analysis Procedures Guide第五章中讨论。）通过这种误差估计，程序可以确定网格是否足够细。如果不够的话，程序将自动细化网格以减少误差。这一自动估计网格划分误差并细化网格的过程就叫做自适应网格划分，然后通过一系列的求解过程使得误差低于用户指定的数值（或直到用户指定的最大求解次数）。 自适应网格划分的先决条件 ANSYS软件中包含一个预先写好的宏，ADAPT.MAC，完成自适应网格划分的功能。用户的模型在使用这个宏之前必须满足一些特定的条件。（在一些情况下，不满足要求的模型也可以用修正的过程完成自适应网格划分，下面还要讨论。）这些要求包括： 标准的ADAPT过程只适用于单次求解的线性静力结构分析和线性稳态热分析。 模型最好应该使用一种材料类型，因为误差计算是根据平均结点应力进行的，在不同材料过渡位置往往不能进行计算。而且单元的能量误差是受材料弹性模量影响的。因此，在两个相邻单元应力连续的情况下，其能量误差也可能由于材料特性不同而不一样。在模型中同样应该避免壳厚突变，这也可能造成在应力平均是发生问题。 模型必须使用支持误差计算的单元类型。 模型必须是可以划分网格的：即模型中不能有引起网格划分出错的部分。 自适应网格划分可用单元 2-D Structural Solids PLANE2 2-D 6-Node Triangular Solid PLANE25 Axisymmetric Harmonic Solid PLANE42 2-D 4-Node Isoparametric Solid PLANE82 2-D 8-Node Solid PLANE83 Axisymmetric Harmonic 8-Node Solid 3-D Structural Solids SOLID45 3-D 8-Node Isoparametric Solid SOLID64 3-D Anisotropic Solid SOLID73 3-D 8-Node Solid with Rotational DOF SOLID92 3-D 10-Node Tetrahedral Solid SOLID95 3-D 20-Node Isoparametric Solid 3-D Structural Shells SHELL43 Plastic quadrilateral Shell
2D矩形板的稳态热对流的自适应分析 一个2D矩形区域的稳态热对流见图1，模型的参数见表1，由于在AB边上的外界温度为T=100C，而在BC边上的外界温度为T=0C，则在它们的交点处（即B点），会出现一个奇异区，在BE区间将有温度的高梯度的跨越，因此，要求采用自适应网格划分进行多次分析，最后得到一个满足计算精度要求的温度计算结果。 图1 2D矩形区域的稳态热对流 表1模型参数 建模要点： ①首先定义分析类型，对于稳态传热分析，设置
2 定义材料参数这里只需要设置材料的热导率，因为只是稳态分析，跟瞬态分析不同，瞬态分析除了要设置材料的热导率之外，还需要设置材料的比热容，密度
3 建立几何模型 这里的几何模型非常简单，只是一个矩形，只是要注意的是，这里特意设置了一个E点，用来查看“奇异区”的温度。 Main Menu: Preprocessor→Modeling→Create→Keypoints→In Active CS→NPTKeypoint number：1，X，Y，Z Location in active CS: 0,0,0→Apply→同样输入其余4个关键点坐标，坐标分别为（0.6,0,0），（0.6,1.0,0），（0,1.0,0），（0.6,0.2,0）→OK→Lines →Lines→Straight Line →分别连接各关键点（1-2）、（2-5）、（5一 3）、（3→4）、（4一1）→0K→Areas→Arbitrary→By Line→选择所有的直线→OK 4 模型加约束 因为此次是自适应网格划分求解，所以不需要手动划分网格。 ANSYS Utility Menu: Plo tCtrls →Numbering..…（出现Plot Numbering Control 对话框）→KP:On，LINE：on→OK ANSYS Main Menu→ Preprocessor → Loads → Define Loads→Apply→Thermal→Temperature→On Keypoints →点关键点1→OK（出现Apply TEMP on Keypoints对话框）→Lab2：TEMP:VALUE： 100；KEXPND:Yes→Apply →点关键点2→OK（出现Apply TEMP on Keypoints 对话框）→Lab2：TEMP；VALUE：100；KEXPND:Yes →OK ANSYS Main Menu: Preprocessor→Loads→Define Loads → Apply →Thermal →Convection→On Lines→点直线2（L2）→OK（出现Apply CONV on Lines 对话框）→VALI：750.0；VAL2I：0.0→OK→On Lines（Main Menu下）→点直线3（L3）→OK（出现Apply CONV on Lines对话框）→VALI：750.0； VAL2I：0.0→OK→On Lines（Main Menu下）→点直线4（L4）→OK（出现Apply CONV on Lines对话框） →VALI：750.0；VAL2l：0.0→OK
ABAQUS ALE自适应网格技术 为了方便理解，先整体介绍一下ALE网格自适应方法的基本过程，一个完整的ALE过程可以分为若干个网格remesh子过程，而每一次remesh的过程可以分为两步： 1生成一个新的网格（create a new mesh），利用各种算法以及控制策略生成一个良好的网格，主要包括划分的频率和算法。 2环境变量的转换（advection variales），也就是将旧网格中的变量信息利用remapping技术转换到新网格中，也有不同算法，其中包括静变量（应力场，应变场等）的转换与动变量（速度场，加速度场等）的转换。 上面的两步在软件设置上面，可认为是对网格划分区域的控制（ALE Adaptive Mesh Domain）和算法的控制（ALE Adaptive Mesh Controls）。 1 ALE区域的控制 （1）几何区域选择（set） ※ No ALE adaptive mesh domain for this step 该分析步没有使用ALE技术。 ※Use the ALE adaptive mesh domain below 将以下区域定义为ALE区域。 （2）ALE Adaptive Mesh Controls 自适应技术控制选项，后面介绍 （3）Frequency 频率控制，主要是对整个step time中网格remesh的次数进行控制。Reme sh次数n可以由n=Increment number /Frequency来表达其意义，当frequenc y的值为i时，表示每i个增量步进行一次remesh。 一个典型的ALE过程，在每5-100个增量步就需要一次remesh，对于拉格朗日问题，改参数默认值为10，若变形实在太大，可适当调高，以增加网格重画的强度，对于爆炸，碰撞等变形时间极短的问题求解，则在每一个增量步都需要一次remesh，这时Frequency的值需要设置得很小，比如设为1，当然，ada
ANSYS/LS-DYNA自适应网格划分 在金属成形和高速撞击分析中，物体要经历很大的塑性变形。单积分点显式单元，常用于大变形，但是在这种情况下，由于单元纵横比不合适可能给出不精确的结果。为了解决这一问题，ANSYS/LS-DYNA程序可以在分析过程中自动重新划分表面来改善求解精度。这一功能，即自适应网格划分，由EDADAPT 和EDCADAPT 命令控制。 EDADAPT 命令在一个指定的PART内激活自适应网格划分。（用EDPART 命令创建或显示有效PART IDs），例如，为了给PART1打开自适应网格划分，可以执行下列命令： EDADAPT，1，ON 注意—自适应网格划分功能仅对包含SHELL163单元的部件有效。 当此项功能打开时，分析中该部件的网格将自动重新生成。从而保证在整个变形过程中有合适的单元纵横比。自适应网格划分一般应用在大变形分析例如金属变形中（调节网格最典型的应用是板料）。在一个模型中要在多个部件上应用此功能，必须对每个不同的PART ID执行EDADAPT 命令。缺省时，该功能是关闭的。 在指定哪些部件重新划分后，必须用EDCADAPT 命令定义网格划分参数。采用EDADAPT 命令定义需要网格划分的所有PART ID号，用EDCADAPT 命令对其设置控制选项。 EDCADAPT 命令控制的参数如下所示： ·Frequency(FREQ)- 调节自适应网格划分的时间间隔。例如，假设FREQ设置为0.01，如果单元变形超过指定的角度容差，则其将每隔0.01秒被重新划分一次（假设时间单位为秒）。因为FREQ的缺省值为0.0，所以在分析中应用自适应网格划分时必须指定此项。 ·Angle Tolerance(TOL)-对于自适应网格划分（缺省值为1e31）有一个自适应角度公差。TOL域控制着单元间的纵横比，它对保证结果的精度是非常重要的，如果单元之间的相对角度超过了指定的TOL值，单元将会被重新划分。 ·Adaptivity Option(OPT)- 对于自适应网格划分有两个不同的选项。对于OPT=1，和指定的TOL值相比较的角度变化只是根据初始网格形状计算的。对于OPT=2，和指定的TOL值相比较的角度变化是根据前一次重新划分的网格计算的。 ·Mesh Refinement Levels(MAXLVL)- MAXLVL域控制着整个分析中单元重新划分的次数。对于一个初始单元，MAXLVL=1可以创建一个附加单元，MAXLVL=2允许增加到4个单元，MAXLVL=3允许增加到16个单元。高MAXLVL会得到更精确的结果，但也会明显增加模型规模。
为了提高分析精度，ABAQUS提供了以下三种自适应网格。 1、ALE自适应网格。 其全称为“任意的拉格朗日－欧拉自适应网格”（Arbitrary Lagrangian Eulerian adaptive meshing）。它不改变原有网格的拓扑结构（单元和节点的数目和连接关系不会变化），而是在单分析步的求解过程中逐步改善网格的质量。它主要用于ABAQUS/Explicit 的大变形分析，以及ABAQUS/Standard中的声畴（acoustic domain）、冲蚀（ablation）和磨损问题。在ABAQUS/Standard的大变形分析中，尽管也要以设定ALE自适应网格，但不会起到明显的作用。 2、自适应网格重划（adaptive remeshing） 自适应网格重划通过多次重划网格达到所要求的求解精度，只适用于ABAQUS/Standard 分析，并且只能在ABAQUS/CAE中实现，其具体操作步骤为： 1）在Mesh功能模块中选择菜单Adaptivity---Remeshing rule---Create，定义需要网格重划的区域、误差因子（error indicator）的相关变量和目标、以及网格重划的控制参数。需要注意的是，对于三维实体模型，必须使用四面体单元网格；对于二维模型，必须使用三角形单元或以进阶算法（advancing front）生成的四边形单元网格，否则在提交分析时将会提示错误。 2）在Job功能模块中选择菜单Adaptivity---Manage，在弹出的Adaptivity Process Manager对话框中单击Create按钮，创建自适应分析作业系列（adaptivity process），指定最大重复次数（Maximum iterations），然后单击这个对话框中的Submit按钮提交分析，注意不是通常所用的Job Manager对话框中的Submit按钮。 3)ABAQUS/CAE会自动完成以下自适应网格重划过程：首先提交一个基于当前网格的分析作业，在分析完成后，根据得到的结果计算误差因子，根据这个误差因子重新生成网格（在
加密网格的话有两种参考标准一种是 y+值，一种是 y* 值，一般来说，要加密网格 主要是为了是 y+值满足需求，具体的情况看楼主你的需要 ... 根据 y+值来加密网格的步骤如下：运行 fluent ，导入 cas and dat 文件后，点击adapt —— Yplus/Ystar.. 。，之后出现选择界面，一般情况可以保持默认界 面，当然也可以根据自己的需求选择选项，一般 type 项选择 Yplus ，然后点击compute，在 min 及 max项会出现你的选择壁面的 Y+值，在其下方，有minallowed 和 maxallowed，输入你所需要的 Y+值范围，点击 Mark 按钮，会标记出不符合要 求的部分，然后点击 adapt ，就可以了，这部分区域的网格会加密，以适应你的要求 Y*的步骤也是这样的 但是前提是要知道你的计算的 y+值范围，而这个值一般是估计值，且跟计算有 关的，是个不确定量，所以一般只作参考用 希望能帮到你 ......另外，希望给加分啊，呵呵 追问 我点完adpat ，Yplus/Ystar 这个是灰的，不能点。。 回答 额，你计算了吗？或者说你导入的是 cas & dat 文件吗？如果不是，你都没 有一个 y+值的范围，怎么可能让软件给你加密网格？？？ ... （这是基本条 件） 追问 当然计算了，我保存完再导入cas& dat 也不行 回答 那你试试计算完，直接点adapt 试试 .....还真没遇到过你说的情况 追问 adapt 都能点只是里面的Yplus/Ystar不能点，是灰色的 fluent里的常见问题（一） (2011-02-26 09:44:43) 1什么叫松弛因子？松弛因子对计算结果有什么样的影响？它对计算的收敛情 况又有什么样的影响？ 1、亚松驰（Under Relaxation ）：所谓亚松驰就是将本层次计算结果与上一层次结果的差值作适当缩减，以避免由于差值过大而引起非线性迭代过程的发散。用通用变量来写出时，为松驰因子（ Relaxation Factors ）。《数值传热学 -214 》 2、FLUENT中的亚松驰：由于 FLUENT所解方程组的非线性，我们有必要 控制的变化。一般用亚松驰方法来实现控制，该方法在每一部迭代中减少了的变 化 a 量。亚松驰最简单的形式为：单元内变量等于原来的值加上亚松驰因子与变化 的积 , 分离解算器使用亚松驰来控制每一步迭代中的计算变量的更 新。这就意味着使用分离解算器解的方程，包括耦合解算器所解的非耦合方程（湍流和其他标量）都会有一个相关的亚松驰因子。在 FLUENT中，所有变量的默认亚松驰因子都是对大多数问题的最优值。这个值适合于很多问题，但是对于一些特殊的非线性问题（如：某些湍流或者高 Rayleigh 数自然对流问题），在计算
3.1.8 Tread wear simulation using adaptive meshing in Abaqus/Standard 3.1.8在Abaqus / Standard中使用自适应网格的胎面磨损模拟 Product: Abaqus/Standard This example illustrates the use of adaptive meshing in Abaqus/Standard as part of a technique to model tread wear in a steady rolling tire. The analysis follows closely the techniques used in “Steady-state rolling analysis of a tire,” Section 3.1.2, to establish first the footprint and then the state of the steady rolling tire. These steps are then followed by a steady-state transport step in which a wear rate is calculated and extrapolated over the duration of the step, providing an approximate consideration of the transient process of wear in this steady-state procedure.本 示例说明了在Abaqus / Standard中使用自适应网格划分作为用于对稳定滚动轮胎中的胎面磨损进行建模 的技术的一部分。该分析紧接着使用在“轮胎的稳态滚动分析”第3.1.2节中使用的技术，以首先建立轮 胎的足迹，然后建立稳定滚动轮胎的状态。然后，这些步骤之后是稳态传输步骤，其中在该步骤的持续时间内计算和外推磨损率，提供对该稳态过程中的磨损的瞬态过程的近似考虑。 Problem description and model definition问题描述和模型定义 With some exceptions, noted here, the description of the tire and finite element model is the same as that given in “Import of a steady-state rolling tire,” Section 3.1.6. Since the focus of this analysis is tread wear, the tread is modeled in more detail. In addition, a linear elastic material model is used in the tread region to avoid difficulties advecting the hyperelastic material state during the adaptive meshing procedure.除了一些例外，在此指出，轮胎和有限元模型的描述与“进口稳态滚动轮胎”第3.1.6节中给出的相同。由于本分析的焦点是胎面磨损， 所以胎面被更详细地建模。此外，在胎面区域中使用线性弹性材料模型以避免在自适应啮合过程期间平流超弹性材料状态的困难。 The axisymmetric half-model of the 175 SR14 tire is shown in Figure 3.1.8–1. The rubber matrix is modeled with CGAX4 and CGAX3 elements. The reinforcement is modeled with SFMGAX1 elements that carry rebar layers. An embedded element constraint is used to embed the reinforcement layers in the rubber matrix. The tread is modeled with an elastic material of elastic modulus 6 MPa and Poisson’s ratio 0.49. The rest of the tire is modeled with the hyperelastic material model. The polynomial strain energy potential is used with coefficients C10=106, C01=0.0, and D1=2 ×10–8. The rebar layers used to model the carcass fibers are oriented at 0°to the radial direction and have an elastic modulus of 9.87 GPa. The modulus in compression is set to 1/100th of the modulus in tension. The Marlow hyperelastic model is used to specify the nominal stress-nominal strain data for such a material definition. The elastic modulus in tension of the material of the belt fibers is 172.2 GPa. The modulus in compression is set to 1/100th of the modulus in tension. The fibers in the belts are oriented at +20° and –20° with respect to the hoop (circumferential) direction.175 SR14轮胎的轴对称半模型如图3.1.8-1所示。橡胶基体用CGAX4和CGAX3元素建模。加强件用携带钢筋层的SFMGAX1元件建模。嵌入元件约束用于将加强层嵌入橡胶基质中。胎面用弹性模量6MPa和泊松比0.49的弹性材料建模。轮胎的其余部分用超弹性材料模型建模。多项式应变能量势用于系数C10 = 106，C01 = 0.0和D1 = 2×10-8。用于模制胎体纤维的钢筋层取向为相对于径向方向为0°，并且具有9.87GPa的弹性模量。压缩模量设定为拉伸模量的1/100。Marlow超弹性模型用于指定这种材料定义的标称应力- 名义应变数据。带状纤维的材料的弹性拉伸模量为172.2GPa。压缩模量设定为拉伸模量的1/100。带中的纤维相对于环向（圆周）方向定向在+ 20°和-20°。The three-dimensional model is created by first revolving the axisymmetric half-model, using symmetric model generation, by 360° to generate the partial three-dimensional model shown in Figure 3.1.8–2. A focused mesh is applied at the footprint region. The partial three-dimensional model is then reflected about a line to generate the full three-dimensional model. The results are then transferred from the end of the footprint simulation for the partial three-dimensional model (see Figure 3.1.8–2).通过首先使用对称模型生成来旋转轴对称半模型360°以产生如图3.1.8-2所示的部分三维模型来创建三维模型。在足迹区域应